Giftduino：面向极客与教育者的终极 Arduino 礼物盒

组件与物料

• Arduino UNO ×1
• 霍尔效应传感器 A1302 ×1
• SparkFun 迷你压电扬声器（12 mm，2.048 kHz）×1
• SparkFun 图形 LCD（84×48，诺基亚 5110 屏）×1
• 磁铁（粘贴于盒盖）×1
• 面包板、杜邦线、电源模块等辅助材料

软件与在线服务

• circuito.io（自动生成接线图与框架代码）
• Arduino IDE

项目简介

Giftduino 是一个“魔法礼物盒”：当盒盖打开，磁铁离开霍尔传感器，磁场变化触发传感器，Arduino 驱动诺基亚 5110 屏显示像素动画，压电扬声器奏响欢快旋律。合盖后自动复位，等待下一次惊喜。

电子原理

霍尔效应传感器对磁场变化敏感。盒盖上的磁铁合盖时靠近传感器，打开时远离，导致输出电压偏离中点（约 512/1023），MCU 检测到变化即触发动画与音乐。

第一步：收集组件

通过 circuito.io 魔法链接 预选好所有元件，点击 Generate 即可获得完整 BOM（含电阻、电容等外围器件）。你也可按手头材料替换：

• 压电扬声器 → LED
• 霍尔传感器 → 超声波测距模块
• 墙插电源 → 9V 电池
• 诺基亚屏 → 1602 字符 LCD

第二步：接线

按 circuito.io 生成的分步接线图逐步连接，虽看似复杂但逐步操作毫无压力。

第三步：代码

1. 从 circuito.io 下载框架代码并解压。
2. 用 Arduino IDE 打开，上传测试接线是否正确。
3. 将本教程提供的完整固件代码复制到 firmware.ino 标签页，覆盖原有循环逻辑。
4. 代码中注释详尽，可自行修改旋律、像素画等参数，修改后重新上传。

核心固件代码（关键片段）

// 旋律定义
unsigned int hoorayMelody[] = {NOTE_C4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_C5, NOTE_G4, NOTE_C5};
unsigned int hoorayDurations[] = {8, 8, 8, 4, 8, 4};

void loop() {
  int hallVal = hallA.read();          // 读取霍尔传感器
  if (abs(hallVal - 512) < 50) {       // 检测到磁场剧烈变化（开盖）
    delay(500);
    nokiaLcd.clearDisplay();
    nokiaLcd.setRotation(2);
    nokiaLcd.setTextColor(BLACK);
    nokiaLcd.setTextSize(2);
    nokiaLcd.print(" Surprise !");
    // 绘制简单笑脸像素画
    nokiaLcd.drawCircle(37, 15, 3, BLACK);
    nokiaLcd.drawCircle(41, 15, 3, BLACK);
    nokiaLcd.drawRect(25, 22, 30, 20, BLACK);
    nokiaLcd.drawRect(22, 18, 36, 5, BLACK);
    nokiaLcd.drawRect(37, 22, 5, 20, BLACK);
    nokiaLcd.display();
    piezoSpeaker.playMelody(6, hoorayMelody, hoorayDurations);
    delay(10000); // 保持 10 秒
  }
}